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第1章 无人作战飞机综述1

1.1 无人作战飞机概述1

1.1.1 无人机概述1

1.1.2 无人作战飞机的基本概念2

1.2 无人作战飞机关键控制子系统研究现状3

1.2.1 无人作战飞机飞行控制系统研究现状3

1.2.2 综合火力与飞行控制技术研究现状5

1.2.3 无人作战飞机综合火力与飞行控制系统的基本原理8

1.2.4 机载精确制导武器的发展和现状9

第2章 无人作战飞机机载制导武器系统14

2.1 无人作战飞机机载制导武器系统基本概念14

2.2 无人作战飞机武器系统15

2.2.1 无人作战飞机的激光制导武器系统15

2.2.2 无人作战飞机的电视制导武器系统20

2.2.3 无人作战飞机的反辐射制导武器系统22

2.2.4 无人作战飞机的红外制导武器系统23

2.2.5 无人作战飞机的GPS/INS制导武器系统28

2.2.6 无人作战飞机的机载武器多模复合寻的制导34

2.3 无人作战飞机的激光制导武器系统分析42

2.3.1 无人作战飞机携带的激光制导武器简介43

2.3.2 无人作战飞机机载光电吊舱概述45

2.3.3 无人作战飞机武器控制系统简介46

2.4 无人作战飞机的激光制导武器系统作战使用48

2.4.1 无人作战飞机机载激光制导武器系统作战使用过程48

2.4.2 影响无人作战飞机机载激光制导武器系统作战使用效能的主要因素50

第3章 无人作战飞机动力学模型56

3.1 基本假设56

3.2 坐标系的选取与转换56

3.2.1 坐标系的选取56

3.2.2 坐标系的转换57

3.3 无人作战飞机的六自由度非线性数学模型59

3.4 无人作战飞机时标分离的仿射非线性模型60

3.5 无人作战飞机性能分析62

3.5.1 无人作战飞机分叉突变理论的非线性动力学特性分析及仿真63

3.5.2 无人作战飞机开环稳定性分析及仿真65

3.5.3 无人作战飞机开环耦合性分析66

第4章 无人作战飞机飞行控制系统设计技术69

4.1 无人作战飞机动态逆控制律设计技术69

4.2 无人作战飞机在线神经网络自适应逆飞行控制系统设计技术72

4.2.1 三层感知神经网络理论简介72

4.2.2 无人作战飞机在线神经网络自适应逆控制72

4.3 无人作战飞机干扰观测器的鲁棒逆控制设计技术75

4.4 无人作战飞机小波神经网络的自适应重构飞行控制设计技术78

4.4.1 无人作战飞机小波神经网络的不确定非线性自适应H∞控制器设计78

4.4.2 无人作战飞机小波神经网络的自适应重构飞行控制系统设计81

4.5 无人作战飞机干扰观测器的鲁棒自适应H∞飞行控制设计技术84

4.5.1 干扰观测器的一类不确定非线性系统的鲁棒自适应H∞控制84

4.5.2 无人作战飞机干扰观测器的鲁棒自适应重构飞行控制系统设计86

4.6 无人作战飞机姿态角解算的一种新型加速度计配置方案设计87

第5章 无人作战飞机火力控制系统94

5.1 地面机动目标运动模型94

5.2 目标空间定位方法98

5.2.1 图像转换解算99

5.2.2 目标在摄像机坐标系中的坐标计算101

5.2.3 目标在地球坐标系中的坐标计算103

5.3 无人作战飞机火力控制分系统量测方程建立104

5.3.1 无人作战飞机毫米波雷达火力控制分系统量测数据104

5.3.2 无人作战飞机火力控制分系统量测方程105

5.3.3 无人作战飞机电视传感器火力控制分系统角度量测及量测方程106

5.3.4 无人作战飞机火力控制分系统空间配准107

5.4 无人作战飞机火力控制分系统EKF融合滤波器预测算法112

5.4.1 EKF滤波器跟踪与预测112

5.4.2 无人作战飞机火力控制分系统预测算法114

5.5 无人作战飞机火力控制分系统MM-PF融合跟踪算法117

5.5.1 交互式多模型算法118

5.5.2 交互式多模型粒子滤波算法119

5.5.3 无人作战飞机火力控制分系统IMM-PF分布式融合跟踪算法121

5.6 无人作战飞机激光制导武器系统可发射区123

5.7 无人作战飞机激光制导武器系统可攻击区125

5.8 无人作战飞机火力与飞行控制交联系统128

第6章 无人作战飞机目标识别与跟踪技术131

6.1 无人作战飞机自动目标识别与跟踪的基本概念131

6.2 快速小波变换的图像预处理135

6.2.1 概述135

6.2.2 快速小波变换136

6.2.3 快速小波滤波实验138

6.3 图像分割139

6.3.1 概述139

6.3.2 阈值分割141

6.3.3 最优阈值法图像分割的实验结果143

6.4 目标检测与定位144

6.4.1 目标检测模型144

6.4.2 多级滤波抑制背景和噪声146

6.4.3 检测最优门限实时估计147

6.4.4 目标检测与定位实验148

6.5 仿射投影矩理论下的目标识别149

6.5.1 概述149

6.5.2 仿射变换151

6.5.3 仿射投影矩的概念152

6.5.4 仿射投影矩的不变性154

6.5.5 目标识别156

6.6 目标跟踪158

6.6.1 相关跟踪算法158

6.6.2 记忆外推跟踪算法159

6.6.3 一种改进的适应于工程的相关跟踪算法160

第7章 无人作战飞机攻击轨迹决策与实现162

7.1 无人作战飞机激光制导武器系统典型攻击方式162

7.2 无人作战飞机激光制导武器系统自动攻击轨迹决策165

7.2.1 俯仰平面内修正比例导引律设计166

7.2.2 偏航平面内修正比例导引律设计167

7.2.3 修正比例导引律仿真168

7.3 无人作战飞机的自动攻击轨迹实现169

7.3.1 轨迹跟踪170

7.3.2 耦合控制单元173

7.4 无人作战飞机自动攻击轨迹仿真178

7.5 考虑敌方地面威胁的自动攻击轨迹决策185

7.5.1 威胁空间描述185

7.5.2 基于数学形态学的地形威胁建模187

7.5.3 火力威胁空间建模192

7.5.4 考虑威胁空间的自动攻击轨迹决策与仿真分析199

第8章 无人作战飞机控制优化技术205

8.1 无人作战飞机系统结构205

8.2 无人作战飞机多学科设计分系统模型研究206

8.2.1 无人作战飞机推进模型207

8.2.2 无人作战飞机结构模型207

8.2.3 无人作战飞机环境模型209

8.2.4 无人作战飞机多学科模型架构210

8.3 无人作战飞机多学科耦合关系分析和不确定性分析212

8.3.1 无人作战飞机多学科耦合关系分析212

8.3.2 无人作战飞机多学科不确定性关系分析213

8.4 无人作战飞机多学科优化设计总体架构215

8.5 无人作战飞机多学科不确定性分析方法研究216

8.6 无人作战飞机多学科全系统仿真分析219

第9章 有人机—无人机群组网及协同作战226

9.1 机群编队组网226

9.1.1 机群编队组网的目的226

9.1.2 机群编队组网的关键技术227

9.1.3 无人机组网信息融合229

9.2 有人机／无人机编队协同作战过程229

9.2.1 有人机／无人机编队协同作战系统229

9.2.2 有人机／无人机编队攻击方式233

9.2.3 有人机／无人机编队攻击流程234

9.3 有人机／无人机编队协同作战决策系统235

9.3.1 有人机／无人机编队协同作战决策过程的层次性235

9.3.2 有人机／无人机编队协同作战决策类型236

9.3.3 有人机／无人机编队协同作战决策系统模型236

9.4 基于Agent的有人机／无人机组网238

9.4.1 Agent理论238

9.4.2 有人机—无人机群协同作战体系结构243

9.4.3 改进的有人机—无人机群协同作战系结构246

9.5 有人机—无人机群协同空战目标分配研究248

9.5.1 有人机—无人机群协同空战目标分配模型248

9.5.2 基于离散PSO算法的协同空战目标分配数值仿真251

参考文献257